Российское общество специалистов ЭКМО
Цель обзора
Все большее число пациентов получает в качестве метода лечения экстракорпоральную мембранную оксигенацию (ЭКМО) при дыхательной или сердечной недостаточности. Четкое понимание физиологии и устройства ЭКМО имеет важное значение для правильного применения этого метода. Данный обзор охватывает различные параметры мониторинга и технических аспектов при различных видах ЭКМО.
Недавние находки
Основной упор делается на насыщении крови кислородом в разных областях в зависимости от вида ЭКМО. Основные инструменты мониторинга подробно изложены в настоящем обзоре: это и эхокардиография, и катетеры легочной артерии.
Резюме
Обзор поможет врачам лучше оценивать адекватность поддержки пациента посредствам ЭКМО, с помощью соответствующих параметров специфичных
для каждого типа конфигурации ЭКМО.
Ключевые слова
эхокардиография, экстракорпоральная мембранная оксигенация, мониторинг
Введение
Значительное увеличение количества случаев применения ЭКМО имеет
место в последние годы, и растет число клиник, использующих технологию экстракорпоральной поддержки жизни. Несмотря на всю привлекательность, методика является сложной и данные свидетельствуют о том, что клинический опыт применения ЭКМО у пациентов является ключевым фактором, определяющим исход.
[1]. Четкое понимание физиологии и конфигурации контура ЭКМО
имеет важное значение для обеспечения должного мониторинга пациента во время экстракорпоральной поддержки жизни. Без надлежащего
понимания конфигурации ЭКМО у конкретного пациента, даже обычные параметры, такие как артериальные газы крови, могут вводить в заблуждение и потенциально подвергать пациента системной гипоксии. У пациента находящегося на ЭКМО поддержке мониторинг подразумевает: тщательное клиническое обследование, осмотр контура, оценка ряда витальных параметров, в том числе газов крови и профиль коагулянтно-антикоагулянтной системы, но не в коем случае не ограничиваясь последними. Этот обзор будет охватывать различные методы мониторинга сердечно-сосудистой и дыхательной систем у пациентов в условиях ЭКМО поддержки.
Данный обзор не стремится дать исчерпывающее описание различных типов конфигурации ЭКМО и состояний пациентов, скорее обеспечить правильное понимание ЭКМО физиологии и связанные параметры мониторинга. Ряд ссылок адресует к более подробному обсуждению связанных параметров мониторинга [2**,3–5]. Для лучшего понимания в тексте вено-венозный (VV) и артерио-венозный (АV) конфигурации ЭКМО будут освещены раздельно.
МОНИТОРИНГ ПРИ ВЕНО-ВЕНОЗНОЙ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОЙ МЕМАБРАННО ОКСИГЕНАЦИИ
Физиология вено-венозной экстракорпоральной мембранной оксигенации
VV ЭКМО является одним из типов этой технологии, применяющейся только при дыхательной недостаточности. Кровь забирается и возвращается в пределах венозной системы. Есть несколько схем подключения: бедренно-бедренная, бедренно-яремная, применяются одноканальные канюли, а так же могут использоваться двухканальные канюли с постановкой в бедренную или яремную вены (Рис. 1, 2) [6**].
Рисунок 1. VV и VA ЭКМО конфигурации и соответствующие эхокардиографические позиции. А) Из средней трети транспищеводное ЭХО-КГ визуализация ВПВ и НПВ с возвратной и дренажной канюлями соответственно. В) Из подреберья визуализация НПВ по длинной оси и дренажной канюли. С) Трансторакально над верхушкой сердца четырехкамерная позиция для оценки размеров камер сердца при диллятационной кардиомиопатии
Рисунок 2. Бикавальная двухпросветная канюля для VV ЭКМО (Avalon Elite) и соответствующие эхокардиографические позиции. Дренажные отверстия канюли расположены в ВПВ и НПВ, возвратное отверстие в проекции трикуспидального клапана. А) Средняя треть пищевода канюлю видно в просвете ПП. Б) субкостальная позиция трансторакального датчика, канюля в ПП, ее дистальный конец в НПВ, так же визуализируется возвратный ток крови.
После оксигенации и декарбоксилирования, кровь выходит из оксигенатора и направляется в правое предсердие (RA), откуда выбрасывается в малый круг кровообращения по средством собственной насосной функции сердца. VV ЭКМО гемодинамически никак напрямую ни влияет на собственную функцию сердца пациента. Косвенные эффекты, тем не менее, могут наблюдаться при наличии cor pulmonale на фоне острой дыхательной недостаточности и усугубляться при жестких режимах искусственной вентиляции легких [7,8].
Довольно часто можно наблюдать значительное улучшение гемодинамических параметров сразу после того, как инициировано VV ЭКМО [9]. Тем не менее, в отсутствие дисфункции правого желудочка (RV) VV ЭКМО не будет оказывать какого-либо поддерживающего гемодинамического эффекта. VV ЭКМО позволяет врачам титровать уровень кислорода и углекислого газа раздельно. Насыщение кислородом зависит главным образом от соотношения кровотока через ЭКМО к сердечному выбросу пациента (CO), в то время как удаление двуокиси углерода зависит от потока газа через оксигенатор, что называют продувочным газом [10].
Другие факторы могут влиять на перенос кислорода через мембрану в более ограниченной степени, в том числе доля кислорода FiO2 в потоке газа через оксигенатор, свойства альвеолярно-капилярной мембраны, скорость экспозиции крови в оксигенаторе, уровень гемоглобина и градиент газов на самой мембране. Сочетание этих факторов определяет уровень потока и максимальную доставку кислорода, другими словами то количество десатурированной притекающей крови, которое может быть полностью оксигенированно за одну минуту [11].
Для обеспечения оптимальной оксигенации, ЭКМО поток должен составлять значительную долю от СО пациента. Это может быть достигнуто за счет увеличения потока ЭКМО, приближая его к СО или за счет уменьшения самого СО пациента [12]. Ранее было показано, что достижение ЭКМО потока 60% от СО пациента, как правило, может быть достаточным для поддержания артериального насыщения крови кислородом SaO2 на уровне выше 90% [10]. Удаление углекислого газа происходит эффективнее по сравнению с процессом оксигенации, что сопряжено с более высокой его растворимостью и коэффициентом диффузии; титрование сопряжено с увеличением или уменьшением потока продувочного газа. Вскоре после начала ЭКМО, комплайнс легких значительно снижается и вклад собственных легких в газообмен становится незначительным. Весь этот период газообмен обеспечивается за счет ЭКМО. Рекомендации относительно ИВЛ сопряжены с подбором параметров, обеспечивающих функциональный покой [11,13]. В фазе восстановления органов дыхания наблюдается увеличение комплайнса легких и улучшение их газообменной функции по О2 и СО2.
МОНИТОРИНГ ГАЗОВ КРОВИ
Газы артериальной крови
Мониторинг насыщения артериальной крови кислородом в условиях VV ЭКМО ничем не отличается от любого другого пациента. Пульсоксиметр может быть размещен, как и газы артериальной крови забраны, на выбор на любой из рук (правая или левая). При условии циркуляции крови в соответствии с нормальной физиологией, никаких существенных различий между сторонами не должно быть (пояснения см.далее). Артериальное парциальное давление
кислорода определяется уровнем насыщения кислородом смешанной венозной крови (SvO2) и степенью внутрилегочного шунта. Таким образом, в начальной фазе патологического процесса, когда газообменная функция легких практически полностью нарушена, фракция шунта стремится к 100%, а стало быть SvO2 и SaO2 практически равны [14]. Артериальное насыщение крови кислородом выше 85% допустимо до тех пор, пока доставка кислорода является адекватной. Соотношение уровня доставки и потребления кислорода (DO2 / VO2) должно быть сохранено выше 3, чтобы избежать тканевой гипоксии [11,13,14].
Некоторые клиники допускают даже более низкий уровень насыщения, в тоже самое время обеспечивая более высокие целевые значения гемоглобина 120 г/л, для оптимизации доставки кислорода, этот уровень до сих пор является целевым в международных рекомендациях ELSO [15]. Можно выступать против столь высоких рекомендованных значений гемоглобина. В популяции реанимационных пациентов было показано, что массивные гемотрансфузии могут ухудшать прогноз, кроме того, более низкий уровень 2,3-дифосфоглицерата в донорской крови может увеличивать сродство гемоглобина к кислороду, что в конечном счете может ограничить поглощение кислорода тканями. В нашем центре мы стараемся удерживать уровень насыщения крови кислородом не ниже 85%, при уровне гемоглобина 80 г/л. На сегодняшний день нет опубликованных исследований на эту тему, однако недавний доклад «Протокол сохранения крови во время ЭКМО» продемонстрировал аналогичный подход [16 **]. В этой работе максимально низкий уровень гемоглобина 70 г/л был допустим в сочетании с насыщением выше 92% (таблица 1).
В фазе восстановления должны быть учтены легочный шунт и
мертвое пространство, для понимания показателей насыщения артериальной крови кислородом и парциального давления углекислого газа. Оценка легочного шунта остается достаточно трудоемкой и требует наличия легочного катетера. Некоторые авторы рекомендуют это делать ежедневно, однако в нашей клинике мы не используем это рутинно [17].
Газы венозной крови
В нормальных условиях, измерение насыщения центральной или смешанной венозной крови позволяет врачам оценить адекватность доставки кислорода по отношению к его потреблению. Тем не менее, при VV ЭКМО насыщение венозной крови кислородом, измеренное в правом предсердии или легочной артерии не отражает истинное положение дел, а стало быть венозная сатурация не может быть пригодна для оценки адекватности соотношения (DO2 / VO2). Довольно значимая часть оксигенированной крови является примесью в общем объеме крови в правом предсердии и легочной артерии. Т.о. при VV ЭКМО венозное насыщение крови кислородом представляет собой результат смешения венозного возврата крови от тканей и оксигенированной крови из контура ЭКМО. Можно попытаться выделить истинную центральную венозную сатурацию, зная объем поступающей крови из ЭКМО [2 **].
Таблица 1. Параметры, отслеживаемые при VV и VA ЭКМО и их основные детерминанты
Некоторые центры используют кровь из
дренажной или заборной линии контура ЭКМО (премембранная) для оценки сатурации смешанной венозной крови. В отсутствии рециркуляции премембранные газы крови остаются хорошим отражением
центральной или смешанной венозной сатурации, уровень выше 75% указывает на адекватность соотношения доставка / потребление кислорода (DO2 / VO2). Некоторые центры используют непрерывный мониторинг насыщения смешанной венозной крови для расчета системного потребления VO2 и доставки DO2 кислорода в дополнение к ЭКМО VO2, соотношение этих параметров позволяет сделать оценку восстановления пациента [17].
Другие клиники постоянно контролируют уровень насыщения крови кислородом с помощью ЭКМО на входе и выходе из оксигенатора, что позволяет сделать проекцию на уровни системного потребления и доставки кислорода [3,15].
Тем не менее, так как кровь притекает и дренируется из одной камеры, есть вероятность для рециркуляции. Рециркуляция это часть крови, которая притекает из контура в правое предсердие и немедленно снова забирается дренажной канюлей из этой же камеры сердца [18 **]. Эта рециркулирующая фракция крови по сути дела не принимает участия в системной оксигенации, а стало быть может способствовать неэффективной работе ЭКМО и гипоксемии. Значимая рециркуляция может быть определена макроскопически по изменению цвета дренажной магистрали в такой же как и у возвратной (оксигенированного гемоглобина). Происходит это когда дренирующая и возвратная канюли находятся слишком близко в просвете вен относительно друг друга. Так же этому могут способствовать критически малый сердечный выброс и/или высокая производительность ЭКМО аппарата. Чтобы преодолеть рециркуляцию можно попробовать соответственно увеличить сердечный выброс и/или уменьшить производительность работы аппарата ЭКМО. Двухпросветные канюли в теории вопроса в меньшей степени должны быть подвержены эффекту рециркуляции
[18 **]. Фракция рециркуляция может быть оценена с помощью формулы с интегрированными показателями премембранной, постмембранной и смешанной венозной насыщения крови кислородом: (SpreO2-SvO2)/(SpostO2-SvO2)x100%
Это уравнение требует истинного уровня SvO2, кровь на анализ можно взять из заборной магистрали при выключенном потоке газа через оксигенатор, что впрочем бывает сложно сделать на начальных этапах инициации ЭКМО [18**, 19-22]. Возможен забор крови для этих целей из верхней (SVC) и нижней (IVC) полой вены, однако вычисление в этом случае менее точно. вычисление менее точным. Так же были предложены и другие математические методы расчета in vitro для оценки доли рециркуляции [19]. Метод определения гемодиллюции ультразвуком был описан для количественной оценки рециркуляции. Эта техника позволяет рассчитать фракцию рециркуляции без
SvO2. Метод основан на соотношении изменений ультразвуковых характеристик скорости потока и гемодиллюции. Для этого требуется два датчика, которые располагают на дренажной и возвратной магистралях контура ЭКМО [22]. После введения физиологического раствора изменяется скорость потока, что отображается кривой графиков на заборной и возвратной магистралях. Отношение площади под кривой отражает долю рециркуляции. Если изменения скорости в дренажной магистрали нет, значит и нет рециркуляции. Эти методы не получили широкого применения. Большинство клиник до сих пор используют высокие концентрации кислорода в продувке оксигенатора и последующей оценке насыщения крови кислородом перед мембраной (дренажная линия контура ЭКМО) в качестве маркера эффекта рециркуляции.
Постмембранные или возвратные газы крови
Мембрана оксигенатора так же как и легкие подвержена формированию шунта и мертвого пространства, которые могут увеличиваться со временем, как проявления прогрессирующего тромбоза и/или образования фибрина на мембране [23]. Это будет сопряжено с прогрессирующим снижением газотранспортной (О2 и СО2) функции оксигенатора. Правильная работа оксигенатора обычно позволяет получить уровень напряжения кислорода выше 300 мм.рт.ст. [11]. Постмембранное напряжение кислорода следует регулярно контролировать, поскольку значительное ухудшение функции мембраны может привести к гипоксемии и потребуют замены оксигенатора. Уровень углекислого газа, как правило легко поддерживается в целевых значениях, однако может потребовать необходимости увеличения потока продувочного газа. Несмотря на то что использования катетера в легочной аретрии для оценки SvO2 у пациентов на VV ЭКМО остается рутинным, по нашему мнению целесообразность этого сомнительна [17,24]. Во-первых, на уровень SvO2 влияет не только отношение VO2/DO2, но и производительность ЭКМО. Кроме того, остается неясным, то как потоки в правое предсердие (RA) и из него влияют на определение сердечного выброса (СО) методом термодиллюции. В то время как, переферическое сосудистое сопротивление выводится из расчета сердечного выброса и сердечного давления, на сколько можно говорить о точности измерения последних.
Эхокардиографический мониторинг
Как уже упоминалось ранее, вено-венозная ЭКМО никак непосредственно не влияет на сердечную функцию. Таким образом, у большинства пациентов сердечная функция в нормальных или субнормальных значениях. Показания к эхокардиографии как правило вытекают из клинической ситуации и усмотрения лечащего врача. Тем не менее, эхокардиография у пациентов с VV ЭКМО имеет определенные специфические показания [6 **, 25-28]. Оптимальное позиционирование канюли имеет решающее значение для адекватной оксигенации. Считается, что дистальный конец канюли в идеале должен располагаться на уровне перехода IVC / RA, обеспечивая безопасное расстояние
от межпредсердной перегородки и трикуспидального клапана. Если дренажная (заборная) канюля слишком далеко от соединения IVC / RA, могут возникнуть проблемы с забором крови из-за спадения IVC, особенно в случае обеспечения перфузии с низким объемом циркулирующей крови (ОЦК) и попытках перевода пациента на самостоятельное дыхание. Следствием этого является невозможность обеспечения режима ограничения вводимой жидкости, в таком случае может возникнуть потребность в дополнительном инфузионном объеме, для обеспечения адекватной объемной скорости перфузии ЭКМО [29].
С другой стороны, если дренажная и возвратная канюли слишком близко друг к другу может возникнуть рециркуляция оксигенированной крови. Таким образом,
в соответствующую позицию канюля должна быть установлена не только под рентген контролем грудной клетки, метод не позволяет визуализировать расстояние от конца канюли до зоны перехода IVC / RA , но и эхокардиографическим контролем [30].
Неадекватные потоки могут также быть сопряжены с формированием тромбов на всем протяжении канюль, что может быть диагнозцировано с помощью эхокардиографии [31]. Кроме того, наличие выпота в полости перикарда и плевры
следует иметь в виду, так как антикоагулятная терапия может ухудшить эту ситуацию. Двухпросветные канюли имеют специфические проблемы, сопряженные с их собственной конструкцией. Просвет канюли для дренажа крови состоит из части проксимальной, которая должна быть расположена в SVC и дистальной, которая располагается в IVC соответственно. Второй просвет канюли для возврата оксигенированной крови должен располагаться в RA, оптимально перед трикуспидальным клапаном [32]. Двухпросветные канюли потенциально более уязвимы к обеспечению нормальной оксигенации в случае тяжелой гипоксии [22]. Когда канюля мигрирует слишком глубоко в НПВ, возврат крови может происходить в печеночную вену. И наоборот, если канюля позиционировано высоко в ВПВ, возврат крови может происходить в пределах той же ВПВ. Кроме того , если возврат крови направлен в сторону межпредсердной перегородки, оксигенация может быть недостаточно оптимальной. В любом случае оксигенация может быть поставлена ??под угрозу. Рентгенография грудной клетки не является достаточным методом диагностики, чтобы установить правильное положение канюли, поскольку она не позволяет идентифицировать
различные части канюли и их положение относительно структур сердца. Эхокардиография лучше всего подходит для определения точного позиционирования канюли [ 33,34 ]. В любом случае, при наличии гипоксемии в условиях низкопоточного ЭКМО, позиционирование канюли должно производится под контролем эхокардиографии. В большинстве случаев достаточно трансторакальной методики, однако в ряде случаев используют транспищеводную эхокардиографию. Оба отверстия двухпросветной канюли, включая возвратный поток крови, как правило, легко определить в субкостальной или парастернальной позиции датчика, в случае определения потоков с помощью метода эхокардиографии, используют позицию датчика в средней трети пищевода с выведением НПВ и ВПВ. УЗИ-навигацию стоит всегда использовать в случае мальпозиции канюли или диагностике возможных причин гипоксемии. Иногда могут потребоваться дополнительные положения датчика для лучшей визуализации канюли [35]. Цветная доплерография может быть полезна для идентификации направленности потока относительно трикуспидального клапана. В период выздоровления должна быть исключена дисфункция ПЖ с учетом возможного негативного влияния гипоксемии и гиперкапнии, сопоставляя данные эхокардиографии, клинического и гемодинамического статуса пациента.
МОНИТОРИНГ ВЕНОЗНО-АРТЕРИАЛЬНОЙ ЭКСТРАКОРПОРАЛЬНОЙ МЕМБРАННОЙ ОКСИГЕНАЦИИ
Физиология венозно-артериальной экстракорпоральной
мембранной оксигенации
Венозно-артериальное ЭКМО обеспечивает как сердечную, так и легочную
поддержку. Кровь при этом также дренируется из венозной системы, а возвращается в артериальную систему; при центральном подключении через восходящую аорту (у взрослых), периферическом через бедренную артерию (рис. 1). При периферической венозно-артериальном ЭКМО, при тяжелой сердечной недостаточности, высокие потоки ЭКМО обеспечивают полную сердечную и легочную поддержку. Через возвратную канюлю кровь достигает корня аорты ретроградным током. По мере продвижения крови от подвздошной артерии к корню аорты наблюдается прогрессивное снижение парциального давления кислорода в аорте за счет его поглощения. Если все же ударный объем левого желудочка не полностью подавлен, смешение выбрасываемой крови из него с поступающим ретроградным потоком крови происходит в аорте. Точное местоположение смешения непредсказуемо и зависит от потоков, создаваемых ЭКМО и левым желудочком, а так же сосудистого сопротивления. При сохранной функции легких это момент не имеет большого значения. В то же время при выраженной дыхательной недостаточности это может приводить к гипоксемии проксимальных ветвей аорты, прежде всего коронарного русла и сосудов головы (рис. 3) [36].
Рисунок 3. Смешение крови в восходящей части аорты при периферическом VA ЭКМО. Синдром «Арлекина» и градиент оксигенации на разных участках аорты. Важным является определение РаО2 на правой лучевой артерии при периферическом VA ЭКМО.
Что потенциально может привести к коронарной и церебральной гипоксии. Крайним проявлением этого состояния является «синдром Арлекина», когда у пациента видим цианоз верхней части тела с нормальной оксигенацией нижней части тела. Некоторые авторы сообщили об использовании около инфракрасной спектроскопии для контроля за церебральной функцией на ЭКМО. Любое снижение оксигенации в коре головного мозга является поводом к проведению лечебных мероприятий, в том числе позиционирования пациента или канюль, титрование потока ЭКМО с целью оптимизации доставки кислорода и функции головного мозга (нейромониторинг) при сохраняющейся церебральной гипоксии. В большинстве случаев все пациенты с нарушениями церебральной гипоксии были выявлены с помощью нейромониторинга [36].
МОНИТОРИНГ ГАЗОВ КРОВИ
Газы артериальной крови
На периферическом венозно-артериальном ЭКМО, крайне важно мониторировать уровень оксигенации, на всем протяжении возвратного тока крови. В идеале газы крови должны быть взяты из правой руки. Газы артериальной крови, взятые с левой стороны или бедренных артерий могут не отражать истинной гипоксии в отношении коронарного русла и сосудов головы (таблица 1). Если артериальная линия для контроля газов не может быть поставлена с правой стороны, по крайней мере необходимо установить на правой руке пульсоксиметрию. Впрочем при низком сердечном выбросе это тоже может быть проблемой из-за того, что поток ЭКМО непульсирующий. Основной диагноз будет диктовать определенную тактику в отношении стратегии ЭКМО терапии при развитии выраженного градиента оксигенации организма. Так, развившийся вторично отек легких на фоне левожелудочковой недостаточности и его перерастяжения может быть скорегирован установкой декомпрессора (vent) в левое предсердие [37-40]. Добавление дополнительного компонента в вено-вено-артериальную схему подключения ЭКМО моежт потребоваться в случае сопутсвующего заболевания легких. Упомянутые выше особенности не являются как правило актуальными при центральном подключении ЭКМО за счет близкого расположения аортальной канюли относительно устьев коронарных сосудов, а так же антеградного тока крови в аорте, не создающего противодействия выбросу левого желудочка.
Газы венозной крови
В отличие от вено-венозного ЭКМО, уровень насыщения крови кислородом в венозной крови на венозно-артериальном ЭКМО является истинным отражением содержания кислорода в венозной крови. Если все же нет рециркуляции в контуре вено-артериального ЭКМО, так как между дренажной и возвратной канюлями не должно быть никакого смешивания. Следовательно газы венозной крови могут измеряться на заборной магистрали перед оксигенатором. Этот уровень насыщения кислорода венозной крови отражает отношение доставки кислорода к его потреблению. Непрерывный мониторинг этого параметра в венозной линии позволяет быстро принять решение в изменении терапии. Снижение венозной сатурации должно быть расценено как и в отношении любого критически тяжелого больного. При наличии признаков гиперлактатемии или органной гипоперфузии, первое что нужно сделать это увеличить производительность ЭКМО с целью оптимизации доставки кислорода. Если это не помогает, тогда возможно следует оптимизировать волемический статус или провести гемотрансфузию.
Катетер в легочной артерии / измерение сердечного выброса
Неизвестно влияние как вено-венозного ЭКМО, так и венозно-артериального ЭКМО на регургитацию трикуспидального клапана и сердечный выброс, замеренный с помощью термодилюции. Тем не менее, ЭКМО не влияет на погрешности в измерениях: легочного давления, давления заклинивания в легочной артерии и уровень насыщения кислородом в смешанной венозной крови. Анализ пульсового давления в контуре может быть недостоверным из-за снижения пульсовой волны во время ЭКМО. На сколько нам известно, в настоящее время нет исследований основанных на методе оценки пульсовой волны в контуре у пациента на ЭКМО.
Эхокардиография / венозно-артериальное ЭКМО
Эхокардиографическая оценка при венозно-артериальном ЭКМО имеет первостепенное значение [6 &&, 35]. Каждое проведенное исследование должно сообщать о параметрах гемодинамики, дозе вазоактивных препаратов и скорости потоков, это поможет правильно оценить эффект восстановления. Кроме того, оценка размера и функции обоих желудочков сильно зависит от производительности ЭКМО. Адекватная разгрузка правого желудочка сердца обеспечивается путем сопоставления его размеров с положением канюли. Трудно предположить наверняка влияние венозно-артериального ЭКМО на степень
трикуспидальной регургитации и давление в легочной артерии соответственно. Размер левого желудочка также должен оцениваться в динамике, так как его растяжение может спровоцировать отек легких.
Как и при вено-венозном ЭКМО, должно быть правильное позиционирование канюли, с исключением ее тромбоза и перикардиальной дислокации. Постановка диагноза тампонада сердца может быть затруднена на фоне ЭКМО, ориетируются в большей степени на клинические признаки. В отдельных случаях интерпретация данных должна быть достаточна деликатной, т.к. сложно определить тампонаду на фоне калабирования камер при высокой производительности ЭКМО.
Кроме того, открытие аортального клапана должно быть подтверждено с помощью эхокардиографии. Это, как правило, совпадает с кривой прямого измерения артериального давления. Наличие спонтанного эхо-контрастирования, тромбов в ЛЖ или аорте так же подтверждает эхокардиография [41-43].
Остается неясным связь пульсирующего давления в аорте с исходом заболевания. Тем не менее, когда аортальный клапан остается закрытым,
существует повышенный риск развития тромбоза [41-43]. Следовательно,
методы лечения, как правило, реализуются, чтобы позволить клапану эффективно открываться во время ЭКМО. Снижение сосудистого сопротивления или производительности ЭКМО могут способствовать эффективному открытию аортального клапана. Некоторые авторы предлагают сочетанное использование внутриаортального баллонной контрпульсации или микроаксиального насоса для уменьшения постнагрузки на ЛЖ [44-49].
При тяжелом отеке легких дренирование (декомпрессия) левого предсердия весьма эффективно в отношении легочной гипертензии [37-40,45,50].
Наличие и степень тяжести аортального и митрального клапанов должно быть задокументировано. Увеличение постнагрузки может потенцировать аортальную регургитацию, что приведет к перерастяжению левого желудочка и в конечном итоге к субэндокардиальной ишемия, которая будет препятствовать восстановлению [51-53]. Митральная регургитация негативно влияет на отек легких.
При наличии признаков восстановления функции сердечной мышцы (увеличение пульсовой волны кривой артериального давления, стабильность гемодинамики при уменьшении производительности ЭКМО) увеличивается точность оценки функционального состояния сердца с уменьшением работы ЭКМО. Некоторые авторы использовали расчет интеграла скорости тока в аорте и тканевой доплер в оценке тока через кольцо митрального клапана с целью прогноза успешного отлучения от ЭКМО. [54 &, 55,56]. Для оценки прогноза отлучения пациента от ЭКМО, на непродолжительное время уменьшали производительность ЭКМО до 1л / мин, оценивая размеры и функцию обоих желудочков сердца. Снижение производительности ЭКМО может быть сопряжено с риском тромбоза контура. Низкая производительность при стабильной гемодинамике указывает на то, что пациент может быть успешно отлучен от ЭКМО. Однако, даже незначительная аппаратная поддержка может маскировать право-желудочковую недостаточность, вот почему должно быть уделено пристальное внимание размерам правых камер сердца.
ВЫВОДЫ
Таким образом, сердечно-легочный мониторинг пациента и его оценка не возможны без понимания типа контура ЭКМО. Даже показатели газов крови могут вводить в заблуждение, если не сопоставлены с клинической ситуацией и типом ЭКМО. Эхокардиография является бесценным инструментом в сопровождении пациентов на ЭКМО и требует глубоких знаний и сопоставления с клинической картиной.
Выражение признательности
Авторы хотели бы поблагодарить д-ра Альберто Гоффи за его вклад в оформление работы.
Финансовая поддержка и спонсорство
Никто.
Конфликт интересов
Нет конфликта интересов.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Papers of particular interest, published within the annual period of review, have been highlighted as: & of special interest && of outstanding interest
1. Barbaro RP, Odetola FO, Kidwell KM, et al. Association of hospital-level volume of extracorporeal membrane oxygenation cases and mortality. Analysis of the extracorporeal life support organization registry. Am J Respir Crit Care Med 2015; 191:894–901.
2. Brain MJ, Butt WW, MacLaren G. Physiology of extracorporeal life support. In: Schmidt GA, editor. Extracorporeal life support for adults. Springer Science, NY: Humana Press; 2016. The chapter contains a comprehensive review on physiology of ECMO.
3. Bartlett R. Physiology of extracorporeal life support. In: Annich GM, MacLaren G, editors. ECMO-extracorporeal cardiopulmonary support in critical care. Ann Arbor, Michigan: ELSO; 2012. pp. 11–31.
4. Abrams D, Combes A, Brodie D. Extracorporeal membrane oxygenation in cardiopulmonary disease in adults. J Am Coll Cardiol 2014; 63:2769–2778.
5. Sidebotham D, Allen SJ, McGeorge A, et al. Venovenous extracorporeal membrane oxygenation in adults: practical aspects of circuits, cannulae, and procedures. J Cardiothorac Vasc Anesth 2012; 26:893–909.
6. Doufle? G, Roscoe A, Billia F, Fan E. Echocardiography for adult patients supported with extracorporeal membrane oxygenation. Crit Care 2015; 19:326. The review contains supplementary online material, including echocardiography clips, illustrating concepts discussed in the present article.
7. Bouferrache K, Vieillard-Baron A. Acute respiratory distress syndrome, mechanical ventilation, and right ventricular function. Curr Opin Crit Care 2011; 17:30–35.
8. Gue? rin C, Matthay MA. Acute cor pulmonale and the acute respiratory distress syndrome. Intensive Care Med 2016. [Epub ahead of print]
9. Miranda DR, Brodie D, Bakker J. Right ventricular unloading after initiation of VV ECMO. Am J Respir Crit Care Med 2015; 191:346–347.
10. Schmidt M, Tachon G, Devilliers C, et al. Blood oxygenation and decarboxylation determinants during venovenous ECMO for respiratory failure in adults. Intensive Care Med 2013; 39:838–846.
11. ELSO. ELSO Guidelines for Cardiopulmonary Extracorporeal Life Support version1.3: ELSO, Ann Arbor, MI, USA; 2013. Available from: http://www.elsonet. org. [Accessed 24 March 2016]
12. Guarracino F, Zangrillo A, Ruggeri L, et al. Beta-blockers to optimize peripheral oxygenation during extracorporeal membrane oxygenation: a case series. J Cardiothorac Vasc Anesth 2012; 26:58–63.
13. Bartlett R, Zwischenberger JB. Management of blood flow and gas exchange during ECLS. In: Annich GM, Lynch W, MacLaren G, Wilson JM, Bartlett R, editors. ECMO-extracorporeal cardiopulmonary support in critical care: extracorporeal life support organization. Ann Arbor, Michigan: ECMO; 2012. pp. 149–156.
14. ELSO Guidelines for adult respiratory failure version 1.3: ELSO, Ann Arbor, MI. USA; 2013. Available from: http://www.elsonet.org. [Accessed 24 March 2016]
15. Holzgraefe B, Broome? M, Kalze?n H, et al. Extracorporeal membrane oxygenation for pandemic H1N1 2009 respiratory failure. Minerva Anestesiol 2010; 76:1043–1051.
16. Agerstrand CL, Burkart KM, Abrams DC, et al. Blood conservation in extracorporeal membrane oxygenation for acute respiratory distress syndrome. Ann Thorac Surg 2015; 99:590–595. In this study, they report a blood conservative strategy for ECMO patients.
17. Zanella A, Mojoli F, Castagna L, Patroniti N. Respiratory monitoring of the ECMO patient. In: Sangalli F, editor. ECMO-extracorporeal life support in adults. Milan, Italy: Springer-Verlag Italia; 2014. pp. 249–263.
18. Abrams D, Bacchetta M, Brodie D. Recirculation in venovenous extracorporeal membrane oxygenation. ASAIO J 2015; 61:115–121. The study reviews the mechanism of recirculation and different methods of assessment.
19. Walker JL, Gelfond J, Zarzabal LA, Darling E. Calculating mixed venous saturation during veno-venous extracorporeal membrane oxygenation. Perfusion 2009; 24:333–339.
20. Darling EM, Crowell T, Searles BE. Use of dilutional ultrasound monitoring to detect changes in recirculation during venovenous extracorporeal membrane oxygenation in swine. ASAIO J 2006; 52:522–524.
21. Van Heijst AF, Van Der Staak FH, De Haan A, et al. Recirculation in double lumen catheter veno-venous extracorporeal membrane oxygenation measured by an ultrasound dilution technique. ASAIO J 2001; 47:372–376.
22. Korver EP, Ganushchak YM, Simons AP, et al. Quantification of recirculation as an adjuvant to transthoracic echocardiography for optimization of duallumen extracorporeal life support. Intensive Care Med 2012; 38:906–909.
23. Isgro` S, Mojoli F, Avalli L. Monitoring of the ECMO patient: the extracorporeal circuit. In: Sangalli F, editor. ECMO-extracorporeal life support in adults. Milan, Italy: Springer-Verlag Italia; 2014.
24. Guarracino F, Baldassarri R. Haemodynamic monitoring. In: Sangalli F, editor. ECMO-extracorporeal life support in adults. Milan, Italy: Springer-Verlag Italia; 2014.
25. Peris A, Lazzeri C, Cianchi G, et al. Clinical significance of echocardiography in patients supported by venous-venous extracorporeal membrane oxygenation. J Artif Organs 2015; 18:99–105.
26. Platts DG, Sedgwick JF, Burstow DJ, et al. The role of echocardiography in the management of patients supported by extracorporeal membrane oxygenation. J Am Soc Echocardiogr 2012; 25:131–141.
27. Combes A, Brodie D, Bartlett R, et al. Position paper for the organization of extracorporeal membrane oxygenation programs for acute respiratory failure in adult patients. Am J Respir Crit Care Med 2014; 190:488–496.
28. Bianco N, Avalli L, Sangalli F. Echocardiography in venoarterial and venovenous ECMO. In: ECMO: extracorporeal life support in adults. Milan, Italy: Springer-Verlag Italia; 2014. pp. 361–374.
29. Schmidt M, Bailey M, Kelly J, et al. Impact of fluid balance on outcome of adult patients treated with extracorporeal membrane oxygenation. Intensive Care Med 2014; 40:1256–1266.
30. Thomas TH, Price R, Ramaciotti C, et al. Echocardiography, not chest radiography, for evaluation of cannula placement during pediatric extracorporeal membrane oxygenation. Pediatr Crit Care Med 2009; 10:56–59.
31. Ranasinghe AM, Peek GJ, Roberts N, et al. The use of transesophageal echocardiography to demonstrate obstruction of venous drainage cannula during ECMO. ASAIO J 2004; 50:619–620.
32. Dolch ME, Frey L, Buerkle MA, et al. Transesophageal echocardiographyguided technique for extracorporeal membrane oxygenation dual-lumen catheter placement. ASAIO J 2011; 57:341–343.
33. Tabak B, Elliott CL, Mahnke CB, et al. Transthoracic echocardiography visualization of bicaval dual lumen catheters for veno-venous extracorporeal membrane oxygenation. J Clin Ultrasound 2012; 40:183–186.
34. Javidfar J, Wang D, Zwischenberger JB, et al. Insertion of bicaval dual lumen extracorporeal membrane oxygenation catheter with image guidance. ASAIO J 2011; 57:203–205.
35. Taylor MA, Taylor BS. Cardiac ultrasound and extracorporeal life support: the two go together. J Am Soc Echocardiogr 2015; 28:A18–A19.
36. Wong JK, Smith TN, Pitcher HT, et al. Cerebral and lower limb near-infrared spectroscopy in adults on extracorporeal membrane oxygenation. Artif Organs 2012; 36:659–667.
37. Hacking DF, Best D, d’Udekem Y, et al. Elective decompression of the left ventricle in pediatric patients may reduce the duration of venoarterial extracorporeal membrane oxygenation. Artif Organs 2015; 39:319–326.
38. Kotani Y, Chetan D, Rodrigues W, et al. Left atrial decompression during venoarterial extracorporeal membrane oxygenation for left ventricular failure in children: current strategy and clinical outcomes. Artif Organs 2013; 37:29–36.
39. Rupprecht L, Florchinger B, Schopka S, et al. Cardiac decompression on extracorporeal life support: a review and discussion of the literature. ASAIO J 2013; 59:547–553.
40. Soleimani B, Pae WE. Management of left ventricular distension during peripheral extracorporeal membrane oxygenation for cardiogenic shock. Perfusion 2012; 27:326–331.
41. Ramjee V, Shreenivas S, Rame JE, et al. Complete spontaneous left heart and aortic thromboses on extracorporeal membrane oxygenation support. Echocardiography 2013; 30:E342–E343.
42. Moubarak C, Weiss N, Leprince P, Luyt C. Massive intraventricular thrombus complicating ECMO support. Can J Cardiol 2008; 24:e1.
43. Madershahian N, Weber C, Scherner M, et al. Thrombosis of the aortic root and ascending aorta during extracorporeal membrane oxygenation. Intensive Care Med 2014; 40:432–433.
44. Petroni T, Harrois A, Amour J, et al. Intra-aortic balloon pump effects on macrocirculation and microcirculation in cardiogenic shock patients supported by venoarterial extracorporeal membrane oxygenation_. Crit Care Med 2014; 42:2075–2082.
45. Vlasselaers D, Desmet M, Desmet L, et al. Ventricular unloading with a miniature axial flow pump in combination with extracorporeal membrane oxygenation. Intensive Care Med 2006; 32:329–333.
46. Madershahian N, Liakopoulos OJ, Wippermann J, et al. The impact of intraaortic balloon counterpulsation on bypass graft flow in patients with peripheral ECMO. J Card Surg 2009; 24:265–268.
47. Madershahian N, Wippermann J, Liakopoulos OJ, et al. The acute effect of IABP-induced pulsatility on coronary vascular resistance and graft flow in critical ill patients during ECMO. J Cardiovasc Surg 2011; 52:411–418.
48. Hu W, Liu C, Chen L, et al. Combined intraaortic balloon counterpulsation and extracorporeal membrane oxygenation in 2 patients with fulminant myocarditis. Am J Emerg Med 2015; 33:736.
49. Cheng A, Swartz MF, Massey HT. Impella to unload the left ventricle during peripheral extracorporeal membrane oxygenation. ASAIO J 2013; 59:533–536.
50. Avalli L, Maggioni E, Sangalli F, et al. Percutaneous left-heart decompression during extracorporeal membrane oxygenation: an alternative to surgical and transeptal venting in adult patients. ASAIO J 2011; 57:38–40.
51. Lucas SK, Schaff HV, Flaherty JT, et al. The harmful effects of ventricular distention during postischemic reperfusion. Ann Thorac Surg 1981; 32:486– 494.
52. Mills SA, Hansen K, Vinten-Johansen J, et al. Enhanced functional recovery with venting during cardioplegic arrest in chronically damaged hearts. Ann Thorac Surg 1985; 40:566–573.
53. Kanter KR, Schaff HV, Gott VL, Gardner TJ. Reduced oxygen consumption with effective left ventricular venting during postischemic reperfusion. Circulation 1982; 66:I50–I54.
54. Aissaoui N, El-Banayosy A, Combes A. How to wean a patient from venoarterial extracorporeal membrane oxygenation. Intensive Care Med 2015; 41:902–905. The commentary contains an algorithm on how to wean patients from veno-arterial ECMO.
55. Aissaoui N, Guerot E, Combes A, et al. Two-dimensional strain rate and Doppler tissue myocardial velocities: analysis by echocardiography of hemodynamic and functional changes of the failed left ventricle during different degrees of extracorporeal life support. J Am Soc Echocardiogr 2012; 25:632–640.
56. Aissaoui N, Luyt CE, Leprince P, et al. Predictors of successful extracorporeal membrane oxygenation (ECMO) weaning after assistance for refractory cardiogenic shock. Intensive Care Med 2011; 37:1738–1745. Monitoring during ECMO Doufle? and Ferguson 1070-
www.co-criticalcare.com Volume 22 _ Number 00 _ Month 2016
Оригинал статьи - http://экмо.рф/en/education/articles/287-monitoring-during-extracorporeal-membrane-oxygenation